Окно, производящее электричество и тепловую энергию. Новость Бесплатной технической библиотеки

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Okno wytwarzające energię elektryczną i cieplną

24.06.2022

Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hongkongu opracowali dwuzakresowe okno selektywnego zbierania energii słonecznej (SSH) oparte na przezroczystych ogniwach fotowoltaicznych (TPV) i przezroczystych absorberach słonecznych (TSA). TSA są używane do konwersji światła ultrafioletowego (UV) lub bliskiej podczerwieni (NIR) na energię cieplną.

Zebrana energia cieplna jest pobierana przez wentylowane powietrze, aby zapewnić ogrzewanie pomieszczeń w zimnych porach roku lub zmniejszyć obciążenie chłodzenia pomieszczeń w upale. Okno SSH ma pozorną przepuszczalność 42%, sprawność konwersji słonecznej 0,75% i sprawność konwersji słonecznej 24% przy wzroście temperatury powietrza wentylowanego o 10°C.

Jako okno zewnętrzne zespół badawczy wykorzystał luminescencyjny koncentrator słoneczny (TPV) oparty na kropkach kwantowych (QD) miedzi, indu i cynku (CuInS2/ZnS). Jest w stanie zbierać światło ultrafioletowe i przekazywać je do nieprzezroczystych urządzeń fotowoltaicznych umieszczonych na krawędzi przezroczystego podłoża w celu generowania elektryczności. TSA został użyty do wykonania wnętrza okna, w którym wytwarzane i gromadzone jest ciepło.

Naukowcy wykonali prototyp o wymiarach 30 x 30 x 2,4 cm, montując elementy TPV z TSA wewnątrz. Twierdzą, że urządzenie wykazywało znaczną przepuszczalność widzialną i mogło generować 6 watów na metr kwadratowy oraz moc cieplną około 150 watów na metr kwadratowy.

Wydajność cieplna jest 25 razy większa niż wyprodukowana energia elektryczna, co oznacza, że pozyskiwanie ciepła ma ogromne znaczenie dla zintegrowanych z budynkiem okien pozyskiwania energii słonecznej. W przypadku gromadzenia energii cieplnej przez wentylację, całkowitą sprawność użytkową szacuje się na ponad 30% w typowych warunkach pracy ogrzewania pomieszczeń w budynkach.

Okno SSH może zaoszczędzić do 61,5% rocznego zużycia energii na ogrzewanie, wentylację i klimatyzację (HVAC) w porównaniu z konwencjonalnym szkłem, a ponadto generuje do 19,1% rocznej oszczędności energii.

<< Powrót: Owady, które zjadają styropian 25.06.2022

>> Naprzód: Energia elektryczna i dane bezprzewodowo 24.06.2022

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Silnik elektryczny BMW 5. generacji bez magnesów ziem rzadkich 24.01.2022

Nowy i najmocniejszy elektryczny crossover BMW iX M60, po raz pierwszy zaprezentowany na targach CES 2022, otrzyma dwa markowe silniki elektryczne piątej generacji o łącznej mocy 455 kW / 619 KM. i maksymalny moment obrotowy 1100 Nm. Auto przyspiesza od 0 do 100 w 3,8 sekundy i może przejechać do 575 kilometrów bez ładowania. Maksymalna prędkość to 250 km/h.

Aby osiągnąć tak imponujące osiągi, BMW opracowało bezmagnetyczny silnik elektryczny, który łączy w sobie staromodną wrażliwość z nowoczesną technologią silników elektrycznych. I nie używa metali ziem rzadkich.

BMW Gen5 eDrive działa jako trójfazowy silnik synchroniczny prądu przemiennego, a jednocześnie zawiera szczotki i komutator do zasilania uzwojeń wirnika. Firma ma nadzieję, że nowoczesne materiały i nowe technologie uszczelnień zapewnią dłuższą żywotność nowego silnika. W silniku kolektora „minus” polegał na tym, że szczotki i kolektory zużywały się i tworzył się kurz, w wyniku czego trzeba je okresowo wymieniać. Jednak moduły szczotek nowego silnika elektrycznego BMW są umieszczone w szczelnej komorze, która zapobiega przedostawaniu się kurzu do przewodów stojana/wirnika.

Według producenta silnik piątej generacji ma większą gęstość energii, lepsze rozpraszanie ciepła i wyższą częstotliwość przełączania. Wszystko to daje wyższe obroty, większy moment obrotowy i moc.

Piąta generacja technologii BMW eDrive obejmuje również jednostkę napędową, w której silnik elektryczny, elektronika systemowa i skrzynia biegów są zintegrowane w centralnej obudowie.

Luksusowa marka Bentley wprowadziła projekt silnika elektrycznego w 2020 roku, który nie wykorzystuje magnesów ziem rzadkich. A w 2021 roku niemiecka firma Mahle opracowała samochodowy silnik elektryczny bez magnesów trwałych.

Metale ziem rzadkich są coraz trudniejsze do wydobycia. Chiny kontrolują ponad 90% światowych rezerw. Dlatego różne firmy szukają sposobów na obejście się bez nich.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn